Авторизация



Счетчики

Русский электрик выполнит монтаж уличного освещения Анапа, услуги электрика.

 

Яндекс.Метрика
Индекс материала
Усилители и конвертеры для приема телевизионных программ
Усилители телевизионные индивидуальные
Конвертеры ДМВ
Все страницы

4. УСИЛИТЕЛИ И КОНВЕРТЕРЫ ДЛЯ ПРИЕМА ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ПРОГРАММ

4. 1. Схемотехника построения антенных усилителей

Электронное устройство, предназначенное для увеличения параметров (тока, напряжения, мощности) электрического сигнала, называется усилителем.

Основной усилительный элемент в схемах антенных усилителей -высокочастотный транзистор, который подбирается по характеристикам при проектировании конкретных схем для MB и ДМВ диапазонов ТВ вещания.

Рабочий режим выбранного транзистора в конкретной проектируемой схеме отличается от параметров, приведенных в ТУ. Значение большинства параметров зависит от рабочего режима и температуры, причем с увеличением температуры зависимость их от режима сказывается более сильно. В справочной литературе, как правило, приводятся типовые (усредненные) зависимости параметров транзисторов от тока, напряжения, частоты и т. д.

Весьма важными параметрами при выборе транзисторов для антенных усилителей являются: граничная частота - frp, коэффициент шума -Кш, коэффициент усиления по напряжению - Ки и некоторые другие.

Ухудшение характеристик транзисторов на частотах, близких к frp. обусловлено технологическими возможностями и их электрической прочностью (допустимой толщиной базы, длиной затвора). С увеличением частоты возрастает влияние паразитных параметров транзисторов:

4-11.jpg

междуэлектродных емкостей, индуктивностей выводов, сопротивления базы и др. Увеличение входной резистивной проводимости транзистора уменьшает усиление антенного усилителя и увеличивает Кш, поэтому необходимо уменьшать индуктивность вывода эмиттера и соединительных проводов. Для этого в СВЧ-транзисторах делают два плоских коротких вывода эмиттера, которые обычно припаивают непосредственно к шине нулевого потенциала («земляной»).

В усилителях изменением режима транзисторов и связи с источником и нагрузкой можно добиться максимального усиления либо минимального коэффициента шума. Уровень шумов транзисторных антенных усилителей зависит от способа их

построения и режима работы, величины сопротивления источника сигналов. Снижение шума биполярных транзисторов достигается уменьшением тока коллектора Iк и тока базы Iб (без существенного снижения коэффициента передачи тока h21, а также применением транзисторов

с высокой предельной частотой fв и малым сопротивлением rб. Транзисторы выбирают так, чтобы выполнялось условие

fв<=0,1fгp, (4.1)

где: fгp - граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с общим эмиттером.

Использование транзисторов с низким коэффициентом шума, выполнение условия согласования их с источником и нагрузкой и выбор оптимального режима работы являются основными способами повышения чувствительности антенных усилителей.

Наиболее распространены три схемы включения усилительного элемента (транзистора).

4-12.jpg

В схемах с ОБЩИМ КОЛЛЕКТОРОМ (ОК) и ОБЩИМ СТОКОМ (ОС) коэффициент передачи напряжения близок к единице, а выходной сигнал по величине и фазе повторяет входной (Uвыx=Uвx). Эти каскады называют «повторителями напряжения» (эмиттерный или стоковый повторитель). Такая схема включения обеспечивает малую входную емкость и наибольшее входное сопротивление, которое сильно возрастает при увеличении сопротивления нагрузки. Выходное сопротивление схемы наименьшее. Используются эти схемы как согласующие и разделительные, обеспечивающие передачу сигнала от высокоомных источников к низкоомным цепям и каскадам.

4-13.jpg

В схемах с ОБЩЕЙ БАЗОЙ (ОБ) и ОБЩИМ ЗАТВОРОМ (03) выходной ток примерно равен входному, поэтому их называют «повторителями тока». Такая схема обладает большой входной проводимостью (малым входным сопротивлением), самым большим по сравнению с другими схемами выходным сопротивлением и обеспечивает в основном усиление по напряжению. Коэффициент усиления по току мало изменяется при изменениях режима работы, температуры и замене экземпляров транзистора. Малая входная емкость схемы улучшает параметры каскада (ОБ, 03) на высоких частотах, хотя малое входное сопротивление является недостатком данных схем.

Схема с ОБЩИМ ЭМИТТЕРОМ (ОЭ) для биполярных и, ОБЩИМ ИСТОКОМ (ОИ) для полевых транзисторов обеспечивает наибольшее усиление по мощности, но изменяет фазу выходного напряжения на 180° по отношению к входному. При увеличении сопротивления нагрузки входное сопротивление уменьшается. Используются эти схемы в тех случаях, когда при минимальном числе транзисторов требуется получить наибольшее усиление. Однако входная емкость транзисторов Сэб влияет на сужение полосы пропускания на высоких частотах.

Одним из эффективных методов увеличения входного сопротивления эмиттерного повторителя является увеличение коэффициента передачи транзистора по току h21э. В схеме «суперальфа» (называемой также схемой Дарлингтона) ток эмиттера первого транзистора управляет базой второго транзистора, в связи с чем результирующий коэффициент передачи тока h21э равен произведению коэффициентов передачи по току отдельных транзисторов. Отсюда

Zвх = h21э* h21э* Rэ. (4.2)

Путем различных сочетаний каскадов возможны построения других усилительных схем:

ОЭ=ОБ - каскадная схема, обладающая достаточно малыми внутренними шумами, и повышенной устойчивостью;

ОК=ОБ - дифференциальный усилитель, обладающий по сравнению с каскадной схемой тем преимуществом, что здесь происходит компенсация напряжения Uбэ обоих транзисторов.

4-14.jpg

4. 1. 1. Схемные особенности антенных усилителей

При усилении слабых телевизионных сигналов большое значение имеет уровень собственных шумов входных каскадов усилителей. Поэтому в телевизионных антенных усилителях используют СВЧ-транзисторы с низкими величинами шумовых параметров. На шумовые параметры антенных усилителей также влияют и паразитные параметры применяемых пассивных элементов — сопротивлений и емкостей.

Широкополосные антенные усилители предназначены для усиления сигналов в полосе частот нескольких диапазонов метровых и (или) дециметровых волн. Обычно широкополосный усилитель строится на основе резистивного усилительного каскада, обладающего наиболее равномерной частотной характеристикой в сравнительно широком диапазоне частот. Для расширения полосы пропускания как в сторону низких, так и в сторону высоких частот в схему вводятся специальные цепи коррекции. Однако характеристики транзисторов ухудшаются на верхних частотах, что приводит к сужению полосы пропускания усилителей на этих частотах. В узкополосных усилителях (в пределах полосы пропускания) изменением характеристик транзисторов можно пренебречь.

Апериодический (резистивный) усилитель с емкостной связью называется также RC-усилителем. Название схемы связано с характером сопротивления нагрузки RH и емкостной связью каскада с источником сигнала, или с предыдущим каскадом (или нагрузкой следующего каскада). Апериодические усилители обеспечивают высокую стабильность коэффициента усиления и высокую чувствительность при усилении слабых сигналов. Коэффициент усиления в диапазоне высоких частот можно рассчитать по формуле:

4-1-11.jpg

где f - частота, для которой определяют усиление;

Rвых - сопротивление, полученное при параллельном соединении Rн + Rвx2;

= fгp:

fв = 1/2л* Rэкв* Co, (4.4)

где Rэкв = сумма сопротивлений, шунтирующих выходной каскад Со - сумма емкостей, шунтирующих выходной каскад.

Коэффициент усиления в диапазоне низких частот можно рассчитать по формуле:

4-1-12.jpg

Избирательными (селективными) называют усилители, полоса пропускания (задержания) которых сужена для отделения сигналов в нужной полосе частот от сигналов, помех или шумов других частот. По принципу действия и схемному выполнению избирательные усилители можно разделить на резонансные, полосовые и т. д. Резонансные усилители предназначены для усиления сигналов в заданной узкой полосе частот. Основная их особенность состоит в том, что нагрузка каскада — частотно-зависимая, в качестве которой выступает параллельный LC-контур, настроенный на частоту усиливаемого сигнала. Колебательный контур можно включить в усилитель по трансформаторной, автотрансформаторной, емкостной схеме.

4-1-13.jpg

4-1-14.jpg

4-1-15.jpg

Рис. 4. 7. Способы согласования в селективных усилителях

Чем больше добротность контура, тем уже полоса пропускания усилителя, тем больше усиление. Подключая параллельно резонансному контуру сопротивление, можно уменьшать его добротность и тем самым влиять на коэффициент усиления и ширину полосы пропускания усилителя. Дополнительное преимущество селективных усилителей по сравнению с апериодическими заключается в компенсации настройкой колебательных контуров влияния паразитных емкостей монтажа, снижающих усиление на верхних частотах. Увеличивая полное сопротивление нагрузки, компенсируют паразитное емкостное влияние, тем самым повышая усиление. Последнее выполняют с селекцией, распределенной по каскадам усилителя либо сосредоточенной в одном каскаде — с помощью фильтра сосредоточенной селекции (ФСС).

4.1.2. Требования к усилительным устройствам

К параметрам, которые характеризуют схемы усилителей, относятся коэффициент усиления, неравномерность коэффициента усиления, полоса усиливаемых частот и др.

КОЭФФИЦИЕНТОМ УСИЛЕНИЯ (К) усилителя называют отношение выходной величины к входной. В зависимости от рассматриваемой электрической величины, различают коэффициенты усиления по напряжению. току и мощности.

КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ ПО НАПРЯЖЕНИЮ (Ku) - это отношение напряжения на выходе усилителя к входному:

4-1-21.jpg

Коэффициент усиления по напряжению в многокаскадных усилителях равен произведению коэффициентов усиления каждого каскада:

Кобщ. = K1 К2 К3 ... (в относительных единицах) или

Кобщ = K1 + К2 + К3 + ... (дБ).

КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ ПО ТОКУ(Ki)- это отношение выходного тока к входному:

. Кi=Iвых/Iвх=20lg(Iвых/Iвх)(дБ). (4.8)

 

КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ ПО МОЩНОСТИ (Кр) - это отношение выходной мощности к входной:

 

Кр=Pвых/Pвх=10lg(Pвых/Pвх) (4.9)

 

НЕРАВНОМЕРНОСТЬ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ - величина, характеризующая изменение коэффициента усиления в пределах рабочего диапазона частот. Определяется как отношение максимального коэффициента усиления к минимальному в полосе усиливаемых частот.

АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА (АЧХ) - зависимость коэффициента усиления или амплитуды (напряжения) на выходе усилителя от частоты входного сигнала, неизменного по величине. Так как параметры элементов усилителей зависят от частоты, то величина выходного сигнала будет постоянной только в определенном диапазоне частот, называемом полосой пропускания.

ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ (В) или ДИАПАЗОН УСИЛИВАЕМЫХ ЧАСТОТ- область частот, в которой коэффициент усиления изменяется не более, чем это допустимо по техническим условиям. Допустимые изменения коэффициента усиления в пределах полосы пропускания зависят от назначения и условий работы усилителя. Обычно считается допустимым ослабление уровня сигнала на 3 дБ (2^0.5 = 0,707 раз) по сравнению с максимальным значением на резонансной частоте (частотах). Ширина полосы пропускания определяется как разность между верхней и нижней граничными частотами. B=fв-fн. (4.10)

4-1-22.jpg

Рис. 4.8. Полоса пропускания усилителя

В зависимости от назначения антенные усилители могут быть относительно узкополосными [полоса пропускания менее октавы, fв/fн < 2] и широкополосными [полоса - несколько октав].

ДИНАМИЧЕСКИЙ ДИАПАЗОН (Д) - диапазон уровней усиливаемых входных сигналов, ограничиваемый снизу собственным шумом и сверху допустимыми нелинейными искажениями сигнала:

Д= 20lg(Uвх.max/Uвх.min) (дБ). (4.11)

 

КОЭФФИЦИЕНТ ШУМА [F] - параметр канала приема (передачи), выражаемый отношением мощности сигнала к мощности шума и позволяющий численно оценить шумовые характеристики устройств (в большинстве случаев значение параметра указывается в децибелах).

4. 2. Антенные усилители

При значительном удалении от телевизионного центра или недостаточной величине принимаемого сигнала (даже при использовании антенн с большим коэффициентом усиления) для обеспечения уверенного приема желательно применить антенный усилитель.

Приобретая антенный усилитель, следует обратить внимание на возможность его установки рядом с антенной или на самой антенне. Установленный рядом с телевизором, антенный усилитель не способен в полной мере повысить качество приема ТВ программ. Он в одинаковой степени усиливает как ТВ сигнал, так и внешние шумы: при большом уровне шума и значительной длине фидерной линии качественный просмотр телепередач будет невозможен.

Принятый антенной слабый сигнал, пройдя по фидеру, еще более уменьшится и будет иметь недостаточный уровень. Шумы при этом могут достигнуть значительной величины. Поэтому устанавливать усилитель нужно как можно ближе к антенне.

4. 2. 1. Оборудование телевизионное унифицированное (ОТУ-2. 2)

Оборудование телевизионное унифицированное ОТУ-2. 2 используется для работы в системах коллективного приема телевидения (СКПТ). Оно обеспечивает усиление на телевизионных каналах в метровом диапазоне волн и рассчитано для круглосуточной работы на лестничных клетках, в подъездах (в антенных шкафах или непосредственно на стене).

В состав оборудования входят:

- сборочный корпус с фильтром сложения КС-2;

- усилители УТД-I-II, УТД-III;

- блок питания БПС-5 (БПС-3.2).

В зависимости от варианта исполнения в состав оборудования входят один либо два усилителя:

ОТУ-2.2.1: УТД-I-II...................... 48,5 - 100 МГц;

ОТУ-2.2.2: УТД-III....................... 174 - 230 МГц;

ОТУ-2.2.3: УТД-I-II и УТД-III.... 48,5-100 МГц и 174-230 МГц.

4-2-11.jpg

Рис. 4.9. Внешний вид ОТУ-2.2

Основные технические характеристики ОТУ-2. 2:

Коэффициент усиления, дБ, не менее....................................................................... 25

Неравномерность частотной характеристики, дБ, не более, в полосах частот:

каждого из усиливаемых каналов............................................................................ 1

каждого из усиливаемых диапазонов...................................................................... 3

КБВ со стороны входов и выходов оборудования, не менее.................................. 0, 5

Коэффициент шума, дБ, не более............................................................................. 9

Выходное напряжение (максимальное) каждого из двух сигналов, поданных на ВХОД I (1-5 к) или ВХОД II (6-12 к) оборудования, при коэффициенте перекрестной модуляции-46 дБ, мВ, не менее.................................................... 200

Потребляемая мощность от сети переменного тока при номинальном напряжении 220 В, Вт, не более....................................................... 8

Усилители УТД-I-II и УТД-III предназначены для работы в составе оборудования ОТУ. Конструктивно они выполнены однотипно и различаются только маркировкой.

Принципиальная схема усилителя УТД-I-II, предназначенного для усиления телевизионных каналов в I - II диапазоне метровых волн, приведена на рис. 4. 10. Усилитель выполнен по трехкаскадной схеме на транзисторах VT1-VT3 (КТ-368А). Первый каскад выполнен по схеме с общим эмиттером, второй и третий — по схеме с общей базой. Режимы транзисторов по постоянному току определяют элементы R2R3, R7R8, R12R13. В качестве согласующих цепей в усилителях применены полосовые фильтры. Входная цепь C1L1L2C2 обеспечивает согласование входного сопротивления первого каскада усилителя с волновым сопротивлением антенны. Коррекцию завала АЧХ на верхних усиливаемых частотах осуществляет межкаскадный фильтр L3C9L4C10.

Таблица 4. 1. Данные катушек индуктивности УГД-I-II

Обозначение по схеме

Количество витков

Марка провода и диаметр, мм

Индуктивн., мкГн

LI

7, 5

ПЭВ-1, 0, 8

0, 33

L2

5, 5

ПЭВ -1, 0, 8

0, 2

L3

4, 5

ПЭВ -1, 0, 8

0, 33

L4

4, 5

ПЭВ -1, 0, 8

0, 31

L6

7, 5

ПЭВ - 1. 0, 8

0, 44

L7

7, 5

ПЭВ -1, 0, 8

0, 39


Согласование выхода усилителя со входом устройства сложения сигналов (УСС) осуществляет выходной полосовой фильтр L6C13L7C14. Напряжение питания на усилитель подают с выходного высокочастотного соединителя через L8C12L5C8C4.

Усилитель УТД-Ш предназначен для усиления телевизионных каналов в III диапазоне метровых волн. Принципиальная схема приведена на рис. 4. 12. Схема усилителя выполнена на транзисторах КТ-368А. Первый и третий каскад выполнены по схеме с общим эмиттером, второй и четвертый — по схеме с общей базой. Режимы транзисторов по простоянному току определяют элементы R1R2, R6R7, R9R10, R14R15. Входная цепь C1L1L2L3C2 обеспечивает согласование входного сопротивления первого каскада усилителя с волновым сопротивлением антенны. Настройка на оптимальное согласование осуществляется емкостями С1, С2. Коррекцию завала АЧХ на верхних усиливаемых частотах обеспечивает межкаскадный фильтр L4L5L7C11. Полосовой фильтр L10L8L9C18 осуществляет согласование выхода усилителя со входом фильтра сложения сигналов.

Таблица 4. 2. Данные катушек индуктивности УТД-111

Обозначение по схеме

Количество витков

Марка провода и диаметр,мм

Индуктивн., мкГн

L1

3,5

ПЭВ - I, 0,8

0,096

L2

2,5

ПЭВ-I, 0,8

0,055

L3

2,5

ПЭВ - I, 0,8

0,068

L4

3,5

ПЭВ-I, 0,8

0,048

L5

2,5

ПЭВ -1, 0,8

0,03

L7

1,5

ПЭВ - I, 0,8

0,078

L8

4,5

ПЭВ-I, 0,8

0,044

L9

1,5

ПЭВ - I, 0,8

0,045

L10

3,5

ПЭВ - I, 0,8

0,072


Катушки индуктивностей полосовых фильтров выполнены проводом ПЭВ -1-0, 8 без каркасов. Необходимое значение индуктивности достигается путем изменения расстояния между витками при регулировке усилителей.

Напряжение питания на усилитель подают с выходного высокочастотного соединителя через L 11С12C16C17L6C3C7C9.

Выходы усилителей УТД-1-11 и УТД-111 соединены со входами устройства сложения сигналов (рис. 4.12). УСС состоит из фильтров верхних C1L2C3L4C4 и нижних частот L1C2L3C5L5C6. Устройство сложения сигналов обеспечивает развязку между усилителями разных диапазонов (не менее 20 дБ), внося незначительные потери на рабочих частотах (не более 0,5 дБ).

4-2-12.jpg

Рис. 4.12. Схема устройства сложения сигналов Таблица 4.3. Данные катушек индуктивности фильтра сложения.

Обозначение по схеме

Количество витков

Марка провода и диаметр, мм

Индуктивн., мкГн

L1

5

ПЭВ-I, 0,8

0,13

L2

2,5

ПЭВ -1, 0,8

0,05

L3

5

ПЭВ-I, 0,8

0,118

L4

6

ПЭВ-I, 0,8

0,16

L5

4

ПЭВ-I, 0,8

0,102


Блок питания БПС-5 выполнен в виде съемного функционально законченного узла. На металлическом основании закреплены сетевой трансформатор, плата выпрямителя и стабилизатора, регулирующий транзистор с радиатором охлаждения и держатель предохранителя.

Таблица 4.4. Моточные данные силового трансформатора БПС-5

Марка провода

ПЭВ-1

ПЭВ- 1

Диаметр по меди

0,12

0,44

Число витков

4100

380

Отвод от витков

2370

-

Тип намотки

виток к витку

виток к витку

Направление намотки

в одну сторону

в одну сторону

Изоляция между слоями

КТ-50,1 слой

КТ-50, 1 слой

Изоляция сверху обмотки

К-120, в 2 слоя

К-120, в 2 слоя

Порядок намотки

первичная

вторичная


Принципиальная схема БПС-5, приведенная на рис. 4.13, выполнена по традиционной схеме параметрического стабилизатора с регулирующим транзистором.

4-2-13.jpg

Рис. 4.13. Принципиальная схема БПС-5

В более поздних выпусках оборудования применяется блок питания БПС 3.2 (рис.4.14).

Основные технические характеристики

Выходное напряжение, В ........................................................................................... 10±0,4

Предельно допустимый ток нагрузки, А, не менее .................................................. 0,3

Пульсация выходного напряжения, мВ................................................................... 2

Мощность, потребляемая от сети, Вт, не более ........................................................ 11

В схеме блока питания предусмотрена защита от коротких замыканий и перегрузок, которая срабатывает если ток нагрузки превышает предельно допустимое значение на 100% . В нормальном режиме стабилизатора увеличение тока нагрузки ведет к увеличению тока эмиттера транзистора VT2 и к уменьшению тока через стабилитрон Д814А. Суммарный ток эмиттера VT2 плюс ток стабилитрона с увеличением тока

нагрузки уменьшается. В этом режиме при колебаниях напряжения на нагрузке в цепь база-эмиттер транзистора VT2 поступает напряжение с полярностью, соответствующей отрицательной обратной связи. При возникновении перегрузки ток через стабилитрон прекращается, что эквивалентно разрыву образуемого стабилитроном плеча моста. Вследствие этого полярность напряжения на базе транзистора VT2 меняется на обратную, обратная связь становится положительной и транзисторы закрываются. Для перевода схемы в режим стабилизации необходимо выключить БПС 3.2 с последующим включением после устранения причин, вызвавших перегрузку.

01.jpg

Рис. 4.10. Принципиальная схема усилителя УТД-I-II

02.jpg

Рис. 4.11. Принципиальная схема УТД-III

 

Таблица 4.5. Моточные данные силового трансформатора БПС 3.2

Номер обмоток по схеме

Сердечник

Число витков

Провод

la

ШЛ 16х16, ленточный

1700

ПЭВ-1, 0 0,23

ШЛ 16х16, ленточный

1300

ПЭВ-1, 00,2

II

ШЛ 16х16, ленточный

270

ПЭВ-1, 0 0,55


4-2-14.jpg

4.2.2. Оборудование телевизионное унифицированное (ОТУ-3. 2)

Оборудование телевизионное унифицированное ОТУ-3. 2 используется для работы в системах коллективного приема телевидения СКПТ и обеспечивает возможность приема программ метрового и дециметрового диапазонов (с использованием конвертера КТК). Оборудование рассчитано на круглосуточную работу на лестничных клетках, подъездах (в антенных

шкафах или непосредственно на стене).

4-2-21.jpg

Рис. 4.15. Внешний вид ОТУ-3.2

Основные технические характеристики

Коэффициент усиления по каждому входу при комплектации:

конвертерами КТК, дБ, не менее ................................................................ 24

усилителями УТК 1-5 канала, дБ, не менее ............................................... 34

усилителями УТК 6-12 канала, дБ, не менее............................................. 29

усилителями УТД, дБ, не менее .................................................................. 25

Неравномерность АЧХ в полосе частот каждого из

усиливаемых каналов, дБ, не более ....................................................................... 2

КСВ оборудования со стороны входов, не более................................................... 2

Коэффициент шума, дБ,

в I-II диапазоне 48,5— 100 МГц, не более................................................. 8

в III диапазоне 174 — 230 МГц, не более................................................... 9

Максимальный выходной уровень усиления ТВ каналов, дБ/мкВ, не менее ........ 106

Мощность, потребляемая от сети переменного тока

при номинальном напряжении 220 В, Вт, не более................................................... 12

Максимальное число устанавливаемых конвертеров и усилителей

при комплектации оборудования:

корпусом КС-3, не более .............................................................................. 3

корпусом КС-4, не более .............................................................................. 4

Усилители УТД-I-II, УТД-III УТК-1 (2....12) по конструкции выполнены однотипно и внешне различаются по маркировке. Принципиальные схемы усилителей УТД-I-II и УТД-III аналогичны применяемым в ОТУ 2. 2 и описаны в

разд. 4. 2. 1. Описание и принципиальная схема конвертера КТК приведены в разд. 4. 4. 1.

Схема типового канального усилителя УТК-1 (2.. 12) приведена на рис. 4. 16. По этой схеме выполняются усилители на любой из двенадцати ТВ каналов. УТК имеют различные по величине значения элементов (табл. 4. 6) в зависимости от канала усиления.

Таблица 4. 6. Число витков катушек и емкости конденсаторов транзисторных антенных усилителей УТК

Обозначение по схеме

Единица

Число витков катушек и емкость конденсаторов для

ТВ -

кана

ла

 


измерения

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

L1

витки

7

7

7

7

6, 5

5

4, 5

4, 5

4

4

4

4

L2

витки

7

7

7

7

6, 5

5

4, 5

4

4

3, 5

3, 5

3, 5

L3

витки

6, 5

6, 5

6

6

5, 5

3, 5

3, 5

3

3

2. 5

2, 5

2, 5

L4

витки

8

8

7

7

7

5, 5

4. 5

4, 5

•4

4

4

4

L5

витки

6, 5

6, 5

6

6

5, 5

3, 5

3, 5

3

3

2, 5

2, 5

2, 5

L6

витки

8

8

7

7

7

5, 5

4, 5

4, 5

4

4

4

4

С1

пФ

15

10

6, 8

4, 7

4, 3

2

2

1, 6

1, 8

1. 6

1. 6

1, 5

С2

пФ

22

15

6, 8

5, 6

5, 6

2, 2

2. 2

2

2

2, 4

1, 6

1, 6

С7

пФ

15

9, 1

5, 1

4, 7

3, 6

1, 8

1, 6

1, 4

1, 2

2, 2

1, 3

1

С8

пФ

18

6, 2

5. 1

4, 7

3, 6

1, 3

1, 6

1. 5

1, 8

1, 6

1, 3

1, 3

С13

пФ

18

9, 1

6, 2

4. 7

3, 6

1, 8

1, 6

1, 4

1, 2

2, 2

1, 3

1

С14

пФ

12

7, 5

6, 8

4, 7

3, 6

1, 5

2

2

1, 8

1, 6

1, 6

1, 6

С17, С18, С19

пФ

2, 4

2, 4

-

 


 


 


-

-

-

-

-

 



Примечание: Все катушки индуктивности намотаны проводом ПЭВ 0, 47 на каркасах из органического стекла с шагом нарезанных спиральных канавок 0, 5 мм. Для 1 - 5 каналов диаметр каркаса—10 мм, для 6- 12каналов—8мм.

Канальный усилитель выполнен по четырехкаскадной схеме на транзисторах ГТ 313Б (в более поздних модификациях усилителей используются другие транзисторы). Первый и третий каскады выполнены по схеме с общим эмиттером, второй и четвертый — по схеме с общей базой. Режимы транзисторов по постоянному току определяют элементы R1, R2, R3, R4, R8, R9, R12, R13, R17, R18. Изменением тока транзистора VT1 с помощью потенциометра R4 регулируется величина выходного сигнала усилителя. Полосу усиления заданного канала настраивают с помощью контуров полосовых фильтров C1L1L2C3, С9L3L4СП, C16L5L6C18. Емкости С2, С10, С17 используются для обеспечения необходимой связи между контурами в усилителях УТК-1 и УТК-2. Контура C1L1, L2C3, L4C11, L6C18 выполнены по последовательной схеме, а C9L3, C16L5 — по параллельной схеме. Включение контуров полосового фильтра параллельно и последовательно позволяет согласовывать высокое выходное сопротивление транзистора предыдущего каскада с низким входным сопротивлением транзистора следующего каскада, либо волновым сопротивлением кабеля на выходе усилителя. Напряжение питания на усилитель подают с выходного высокочастотного соединителя черезL7С15, R11С8.

Электрические параметры усилителей канальных УТК

Параметры усилителей для ТВ каналов.............................................................. 1... 5.. 6... 12

Коэффициент усиления на средней частоте канала, дБ, не менее..................... 34...... 29

Неравномерность частотной характеристики в полосе частот канала,

дБ, не более........................................................................................................... 1, 5...... 1, 5

КСВ в полосе частот канала, не более................................................................. 1, 7...... 1, 7

Коэффициент шума, дБ, не более.......................................................................... 5......... 9

Избирательность при расстройке на 18 МГц от границ полосы

усиливаемого сигнала, дБ, не менее................................................................... 20...... 20

Максимальный выходной уровень в ТВ канале, дБ/мкВ, не менее................. 110.... 103

Потребляемая мощность, Вт, не более.................................................................. 1......... 1

4-2-22.jpg

Рис. 4. 17. Внешний вид усилительной линейки УТК

Все рассмотренные устройства предназначены для совместной работы в едином сборочном корпусе в сочетаниях, определяемых конкретны ми условиями. Устройства питаются от общего источника, входящего в состав оборудования. Поскольку напряжение питания подается к усилителям и конвертерам через выходной высокочастотный соединитель, в сборочном корпусе предусматривается включение элементов, обеспечивающих разделение постоянного тока и тока высокой частоты.

Блок питания в OTУ 3. 2, укомплектованный корпусом КС-4, выполнен по опрощенной схеме на одном транзисторе. Конструктивно сетевое трансформатор и плата стабилизатора установлены на корпусе КС-4.

4-2-23.jpg

Принципиальная электрическая схема соединений ОТУ 3. 2 при комплектации корпусом КС-3 приведена на рис. 4. 18, при комплектации корпусом КС-4 на рис. 4. 19.

4-2-24.jpg

Отличия канальных усилителей последних лет выпуска (рис. 4. 20, 4. 21) заключаются в применении более высокочастотных транзисторов и незначительных изменений в схеме.

4-2-25.jpg

Рис. 4. 21. Принципиальная схема УТК-12

21.jpg

Рис. 4.16. Принципиальная схема УТК-1 (2...12)

22.jpg

Рис. 4.20. Принципиальная схема УТК-3

 

4-2-31.jpg

4. 2. 3. Усилитель телевизионный широкополосный коллективный (УТШК)

Антенный усилитель (УТШК) предназначен для усиления телевизи онных сигналов, принятых антеннами коллективного пользования метро вого диапазона, и рассчитан на круглосуточную работу от сети переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 127 ±15% или 220В ±20%.

Рис. 4. 22. Внешний вид усилителя УТШК

Основные технические характеристики УТШК

Параметры усилителя для диапазонов.................................................................... I-II....... Ill

Коэффициент усиления, дБ, не менее..................................................................... 25....... 25

Неравномерность АЧХ, дБ, не более........................................................................ 2......... 3

КСВ со стороны входа, не более............................................................................. 1, 8....... 2

Коэффициент шума, дБ, не более............................................................................ 8......... 9

Максимальный выходной уровень в ТВ канале, дБ/мкВ, не менее..................... 110..... 106

Потребляемая мощность от сети переменного тока при номинальном напряжении 220 В, Вт, не более............................................................... 8

Конструктивно усилитель выполнен в металлическом корпусе, разделенном двумя перегородками. В центральном отсеке расположены сетевой трансформатор, плата стабилизатора (УЗ) и устройство сложения сигналов (У4), в боковых отсеках установлении линейки усилителей УТД-I-II (У1) и УТД-III (У2). Входы антенн и общий выход расположены с противоположных сторон корпуса. Схема линейки усилителя У1 приведена на рис 4. 23. Описание принципиальной схемы аналогично усилителю УТД-111, применяемому в ОТУ, за исключением некоторых элементов и их обозначений.

Схема линейки У2 приведена на рис. 4. 24. Отличительной особенностью принципиальной схемы линейки У2 от усилителя УТД-III, применяемого в ОТУ, является исполнение оконечного каскада на двух транзисторах VT4, VT5 с параллельным включением по выходу, что повышает нагрузочную способность усилителя.

Стабилизатор УЗ (рис. 4. 25) выполнен на транзисторах VT1, VT2. Выходной транзистор стабилизатора VT1 (для отвода тепла) установлен на корпусе усилителя.

4-2-32.jpg

Рис. 4. 23. Принципиальная схема линейки У1 (УТШК)

4-2-33.jpg

Рис. 4. 24. Принципиальная схема линейки У2 (УТШК)

4-2-34.jpg

Рис. 4. 25. Принципиальная схема блока питания УТШК

Выходы линеек усилителей соединены со входом платы У4 - устройства сложения сигналов (УСС). Устройство сложения сигналов (рис. 4. 26) представляет собой фильтр верхних (L2, C2, C4, L4, C6) и нижних частот (C1, L1, C3, L3, C5, L5). УСС обеспечивает развязку между линейками усилителей разных диапазонов (не менее 20 дБ), внося незначительные потери на рабочих частотах (не более 0, 5 дБ). Корректировка АЧХ в III диапазоне производится подстройкой емкостей С4 (У4) и С19 (У2).

4-2-35.jpg

Рис. 4. 26. Принципиальная схема блока фильтра УТШК